采用不同节点形式的三维钢框架-组合楼板子结构抗连续倒塌性能试验研究

为研究三维钢框架-组合楼板子结构的抗连续倒塌性能,对4个采用不同节点形式的1/3缩尺组合楼板试件在移除边柱工况下进行了拟静力试验。试件主梁与柱的连接形式为平齐式端板(FEP)节点、反向槽钢(RC)节点、狗骨式(RBS)节点与栓焊混合(WUFB)节点,次梁与柱及次梁与主梁的连接形式为腹板双角钢(DAC)节点或剪切板(FP)节点。通过特殊设计的6点加载系统实现位移控制下的均布荷载作用,获得了三维钢框架-组合楼板子结构加载全过程的荷载-位移曲线以及破坏模式,并分析了抗弯效应、悬链线效应及楼板的受拉薄膜效应对结构抗连续倒塌性能的影响。结果表明:对于主梁节点,采用栓焊混合连接的试件具有较高的初始刚度和极限承载力,而采用反向槽钢连接的试件则具有较好的延性,采用狗骨式连接的试件具有最好的能量吸收能力; 对于次梁节点,采用剪切板连接的试件呈现出明显的脆性破坏特征,而其他采用腹板双角钢连接的试件发生的是延性破坏; 在边柱失效情况下,抗弯效应在抵抗连续倒塌过程中一直起主导作用,楼板的受拉薄膜效应在结构的大变形阶段也发挥着一定的作用,而悬链线效应贡献较小,可忽略不计。     

建筑施工机器人研究进展

为了拓宽建筑机器人的研究思路和推广建筑机器人的应用,对国内外建筑施工机器人的研究进展进行了详细阐述。总结了建筑机器人的发展历程和系统组成,从主体结构施工、装修施工和其他新型施工机器人系统三方面对建筑施工机器人进行分类汇总,介绍了机器人的关键技术、性能优势和发展方向等内容。最后从研发设计、管理运维和人才培养等角度提出了建筑施工机器人的发展建议。结果表明:砌砖机器人产品存在依赖人工操作、使用非常规建材等问题,其机械臂的运动轨迹和任务规划是未来的研究热点; 基于激光标定技术的混凝土地面处理机器人智能化程度不高,需开发稳定高效的自主定位导航系统; 墙地面打磨机器人关键指标为施工精度和稳定性,可通过优化算法模型和引入高精度传感器进行提升; 室内喷涂机器人多为“6+3+1”自由度结构,对比手工喷涂具有明显的技术优势,但其自主化程度需进一步加强,而外墙喷涂机器人在稳定性、安全性和可靠性方面的性能要求更高,需提高作业覆盖率和实用性; 瓷砖铺贴机器人的发展离不开结构设计、瓷砖定位技术和铺贴轨迹规划等关键技术的研究,存在适用瓷砖尺寸单一和控制复杂等问题; 3D打印机器人通过优化结构设计提升作业灵活性,将朝着轻量化、智能化和低成本方向发展,而测量机器人主要利用三维激光扫描技术实现自动化测量,但面临着数据易丢失、人员活动范围受限和成本高等问题。     

不同截面形式混凝土梁桥的竖向温度梯度效应分析

为分析不同规范中混凝土梁桥竖向温度梯度模式的差异,评估竖向温度梯度效应对混凝土梁桥的影响程度,总结了不同国家和行业规范中混凝土梁桥的竖向温度梯度模式,从梯度曲线形式和温度基数取值两方面讨论了效应计算结果的差异。选取了20多座不同结构体系、跨径和截面形式的混凝土梁桥,计算了在包括桥梁变形和截面应力在内的2种典型的竖向正温度梯度作用下的各项效应,与自重和汽车作用产生的效应作了对比。结果表明:不同规范的竖向温度梯度模式在梯度曲线形式和温度基数取值方面存在显著差异,它们对温度效应计算结果具有同等程度的影响; 顶部温差的影响深度越大,桥梁的变形和次生弯矩越大,考虑底部升温段时截面下缘有更大的自压应力; 不同的铺装层类型和气候条件造成桥梁温度基数取值存在差异,进而导致温度效应可能相差1.5倍～2.0倍; 相同结构体系和截面形式的中小跨混凝土梁桥随着跨径增大,自重效应占比增加,汽车和温度效应占比减小,但是温度和汽车效应的相对比例基本保持不变; 结构体系和跨径相同时,T梁的温度效应占比要比空心板和小箱梁高出0.6%～16.5%; 温度效应在一些效应类型中占有很大比例,温度作用引起的中小跨简支梁桥的变形和截面上缘应力能与自重和汽车效应相近,引起的中小跨连续梁桥的截面上缘应力能超过自重和汽车效应甚至两者总和,墩顶截面下缘应力能与自重和汽车效应相当,引起的大跨径连续箱梁桥截面上缘应力能超过汽车效应的数倍; 若考虑铺装层类型和气候条件的影响,在温度基数取值较大的梁桥上,温度效应占比可能更高。     

Ⅴ级围岩浅埋大跨双洞隧道施工力学行为及安全净距研究

为研究交叉中隔墙法（ＣＲＤ）在浅埋大跨双洞隧道Ⅴ级围岩条件下的适应性,基于ＡＮＳＹＳ有限元软件进行了二次开发,依托将军山隧道建立计算模型,开展了洞室开挖各施工工序下“围岩－支护”系统的动态施工力学行为研究,并对洞口段安全净距做了进一步的探讨。结果表明:隧道各开挖工序下围岩变形均呈突增态势,前四步开挖位移变化较大;洞室围岩应力随着开挖工序的进行在不断调整,最大主压应力总体上呈较高水平;隧道塌落区面积随着开挖工序的不断进行而增大;钢拱架的弯矩随着开挖工序的不断进行而调整;初期支护和二次衬砌在整个施工过程中的安全系数均满足要求。研究成果可为类似隧道工程的设计和施工提供参考。     

桩基损伤对引桥排架受载特性影响及加固效果分析

长江下游某码头引桥因船舶失控事故导致桩基局部受损,损伤检测与加固是恢复结构承载性能的关键。为了研究桩基损伤及加固方案对排架承载性能的影响,根据现场检测结果,拟定了外粘型钢的加固方案,通过有限元数值模拟对引桥排架损伤前、后及修复加固后的应力分布与位移进行计算和对比分析。结果表明:采用外粘型钢加固后,排架在最不利荷载作用下竖向位移、水平位移、破损区应力均低于破损前,桩顶与横梁联接处应力、桩底应力总体小于破损前水平,说明拟定的外粘型钢加固方案可行、加固效果良好。     

玄武岩长丝/棉纤维复合纱线研制

为了将玄武岩长丝耐酸耐碱、抗紫外线性、绝缘性、抗辐射等功能性与棉纤维的柔软丰满的舒适性相结合,而使纱线的功能和风格复合化．在装有长丝喂入装置的环锭纺细纱机上,选择合理的工艺参数,采用短纤维包覆细旦长丝形成非弹力复合纱的方法,纺制出玄武岩长丝／棉纤维复合纱线,对其包覆率、毛羽、断裂强力、条干均匀度等成纱性能进行测试分析．结果表明,棉纤维可以对玄武岩长丝包覆且性能良好,进而为开发玄武岩长丝纺织品奠定了基础．     

3D Modeling of the preparation process of metal rubber material

Based on the analysis of the preparation of metal rubber (MR) and two pivotal hypotheses,the uniform distribution and the unaltered topological structure of wires in the radial direction of columns in the punch process,a 3D parametrical model was established based on four approaches:helix-making,planar roughcast-weaving,planar roughcast-rolling,and 3D roughcast punching.In the modeling process,5 lattice types of weave patterns in planar roughcast were put forward,and 10 quantificational modeling parameters ...     

Relationship between the microstructure and reaction performance of aluminosilicate

A systematic study was conducted to comprehend the mechanism of thermal activation of silica-alumina materials by using 29 Si and 27 Al magnetic angle spinning nuclear magnetic resonance (MAS NMR) spectroscopy.The reaction performance of silica-alumina-based materials with different molar ratios of Si/Al,which were thermally activated,was also investigated.With the increase in calcining temperature,the coordination of Al in metakaolin becomes four,five,and six firstly,and then transforms completely to four ...     

Decarburization rate of RH refining for ultra low carbon steel

The decarburization behaviors of ultra low carbon steel in a 210-t RH vacuum degasser were investigated under practical operating conditions.According to the apparent decarburization rate constant (KC) calculated by the carbon content in the samples taken from the hot melt in a ladle at an interval of 1-2 min,it is observed that the total decarburization reaction period in RH can be divided into the quick decarburization period and the stagnant decarburization period,which is quite different from the tradit...     

Ultralight X-type lattice sandwich structure (I): Concept,fabrication and experimental characterization

A new type of ultra-lightweight metallic lattice structure (named as the X-type structure) is reported. This periodic structure was formed by two groups of staggered struts in the traditional pyramid structure, and fabricated by folding expanded metal sheet along rows of offset nodes and then brazing the folded structure (as the core) with top and bottom facesheets to form sandwich panels. The out-of-plane compressive and shear properties of the X-type lattice sandwich structure were investigated experimentally and compared to those of the sandwich having a pyramidal truss core. It is found that the formation of the 2-dimensional staggered nodes can effectively make the X-type structure more resistant to inelastic and plastic buckling under both compression and shear loading than the pyramidal lattice truss. Obtained results show that the compressive and shear peak strengths of the X-type lattice structure are about 30% higher than those of the pyramidal lattice truss having the same relative density. Supported by the National Basic Research Program of China (“973” Project) (Grant No. 2006CB601202), the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 10632060,10825210), the National “111” Project of China (Grant No. B06024) and the National High-Tech Research and Development Program of China (“863” Project) (Grant No. 2006AA03Z519)